CN104775911B - 叶轮变界组合发动机 - Google Patents
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Abstract
本发明具体公开了一种叶轮变界组合发动机，所述叶轮变界组合发动机，包括叶轮压气机和透平，所述叶轮压气机与变界流体机构压气机连通，所述变界流体机构压气机与燃烧室连通，所述燃烧室与所述透平连通；所述叶轮压气机、所述变界流体机构压气机和所述透平联动设置。本发明所公开的所述叶轮变界组合发动机，在所述叶轮压气机和所述燃烧室之间和/或在所述燃烧室和所述透平之间设置相应的变界流体机构，由于变界流体机构的压比高(膨胀比也高)，因此可以大幅度改善发动机的性能。
Description
技术领域
本发明涉及热能和动力领域，尤其是一种叶轮变界组合发动机。
背景技术
燃气轮机、涡轮喷气发动机、涡扇喷气发动机及涡轴发动机应用极为广泛，但是由于其压比低，严重影响其效率或推重比，因此需要发明一种新型发动机。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
方案1：一种叶轮变界组合发动机，包括叶轮压气机和透平，所述叶轮压气机与变界流体机构压气机连通，所述变界流体机构压气机与燃烧室连通，所述燃烧室与所述透平连通；所述叶轮压气机、所述变界流体机构压气机和所述透平联动设置。
方案2：在方案1的基础上，所述叶轮变界组合发动机还包括变界流体机构膨胀机，所述变界流体机构膨胀机设置在所述燃烧室与所述透平之间。
方案3：在方案2的基础上，所述变界流体机构压气机和所述变界流体机构膨胀机设置在同一变界流体机构轴上，所述叶轮压气机和所述透平设置在同一叶轮轴上，所述变界流体机构轴和所述叶轮轴经齿轮或链条联动设置。
方案4：在方案2的基础上，所述变界流体机构压气机设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构压气机，所述变界流体机构膨胀机设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构膨胀机；在同一变界流体机构轴上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构压气机，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构膨胀机；所述叶轮压气机和所述透平设置在同一叶轮轴上，所述变界流体机构轴和所述叶轮轴经齿轮或链条联动设置。
方案5：在方案2的基础上，所述变界流体机构压气机设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构压气机，所述变界流体机构膨胀机设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构膨胀机；在同一变界流体机构轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构压气机，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构膨胀机；所述叶轮压气机和所述透平设置在同一叶轮轴上，所述变界流体机构轴和所述叶轮轴经齿轮或链条联动设置。
方案6：在方案2的基础上，所述变界流体机构压气机设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构压气机，所述变界流体机构膨胀机设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构膨胀机；在同一变界流体机构轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构压气机，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构膨胀机；所述叶轮压气机和所述透平设置在同一叶轮轴上，所述变界流体机构轴和所述叶轮轴经齿轮或链条联动设置。
方案7：在方案3-6任一方案的基础上，所述叶轮压气机包括两个以上排量不同且依次连通的单级叶轮压气机，所述透平包括两个以上排量不同且依次连通的单级透平；在同一所述叶轮轴上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级叶轮压气机，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级透平。
方案8：在方案3-6任一方案的基础上，所述叶轮压气机包括两个以上排量不同且依次连通的单级叶轮压气机，所述透平包括两个以上排量不同且依次连通的单级透平；在同一所述叶轮轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级叶轮压气机，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级透平。
方案9：在方案3-6任一方案的基础上，所述叶轮压气机包括两个以上排量不同且依次连通的单级叶轮压气机，所述透平包括两个以上排量不同且依次连通的单级透平；在同一所述叶轮轴上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级叶轮压气机，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级透平。
方案10：在方案1至6中任一方案的基础上，所述变界流体机构压气机的压比设为1.2以上。
方案11：在方案1至6中任一方案的基础上，所述变界流体机构压气机设为两级以上。
方案12：在方案11的基础上，所述变界流体机构压气机设为两级以上。
方案13：在方案2至6中任一方案的基础上，所述变界流体机构膨胀机的膨胀比设为1.2以上。
方案14：在方案2至6中任一方案的基础上，所述变界流体机构膨胀机设为两级以上。
方案15：一种叶轮变界组合发动机，包括叶轮压气机和透平，所述叶轮压气机与燃烧室连通，所述燃烧室与变界流体机构膨胀机连通，所述变界流体机构膨胀机与所述透平连通；所述叶轮压气机、所述变界流体机构膨胀机和所述透平联动设置。
方案16：在方案15的基础上，所述变界流体机构膨胀机的膨胀比设为1.2以上。
方案17：在方案15或方案16的基础上，所述变界流体机构膨胀机设为两级以上。
方案18：在方案1至6、15至16中任一方案的基础上，所述叶轮压气机设为两级以上。
方案19：在方案1至6、15至16中任一方案的基础上，所述透平设为两级以上。
方案20：在方案1至6、15至16中任一方案的基础上，所述燃烧室的承压能力大于5MPa。
本发明的原理是在所述叶轮压气机和所述燃烧室之间和/或在所述燃烧室和所述透平之间设置相应的变界流体机构，由于变界流体机构的压比高(膨胀比也高)，因此可以大幅度改善发动机的性能。
本发明中，所谓的“变界流体机构”是指一切流体进入区内的运动件的表面和流体流出区内的运动件的表面不同的容积型流体机构，也就是说，所谓的“变界流体机构”是由旋转运动件形成容积变化的一切容积型流体机构，例如，滑片泵、滑片式机构(例如，滑片式压缩机或滑片式膨胀机)、偏心转子机构(例如，偏心转子压缩机或偏心转子膨胀机)、液环式机构(例如，液环式压缩机或液环式膨胀机)、罗茨式机构(例如，罗茨式压缩机或罗茨式膨胀机)、螺杆式机构(例如，螺杆式压缩机或螺杆式膨胀机)、旋转活塞式机构(例如，旋转活塞式压缩机或旋转活塞式膨胀机)、滚动活塞式机构(例如，滚动活塞式压缩机或滚动活塞式膨胀机)、摆动转子式机构(例如，摆动转子式压缩机或摆动转子式膨胀机)、单工作腔滑片式机构(例如，单工作腔滑片式压缩机或单工作腔滑片式膨胀机)、双工作腔滑片式机构(例如，双工作腔滑片式压缩机或双工作腔滑片式膨胀机)、贯穿滑片式机构(例如，贯穿滑片式压缩机或贯穿滑片式膨胀机)、齿轮流体机构(例如，齿轮压缩机或齿轮膨胀机)和转缸滚动活塞机构(例如，转缸滚动活塞压缩机或转缸滚动活塞膨胀机)等。所述变界容积机构可选择性地选择包括包括气缸、隔离体和缸内旋转体，且由所述气缸、所述隔离体和所述缸内旋转体三者相互配合形成容积变化的机构。
本发明中，所谓的“所述变界流体机构膨胀机设置在所述燃烧室与所述透平之间”是指在连通关系上所述变界流体机构膨胀机设置在所述燃烧室和所述透平之间，而空间上所述变界流体机构膨胀机不是必需设置在所述燃烧室和所述透平之间。
本发明中，所谓的“A与B联动设置”是指A与B相互有驱动作用的设置方式，包括共轴设置方式。
本发明中，所谓的“按轴线方向......，再按同一轴线方向......”是指后者是前者的接续，即后者按前者轴向所指方向继续向前。
本发明中，所述变界流体机构压气机的压比可选择地设为1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上或设为2.5以上。
本发明中，所述变界流体机构膨胀机的膨胀比可选择地设为1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上或设为2.5以上。
本发明中，所述燃烧室的承压能力可选择性地设为大于5MPa、5.1MPa、5.2MPa、5.3MPa、5.4MPa、5.5MPa、5.6MPa、5.7MPa、5.8MPa、5.9MPa、6.0MPa、6.1MPa、6.2MPa、6.3MPa、6.4MPa、6.5MPa、6.6MPa、6.7MPa、6.8MPa、6.9MPa或大于7.0MPa。
本发明中，所述燃烧室内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述燃烧室内的最高工质压力达到其承压能力。
本发明中，某个数值A以上和某个数值A以下均包括本数A。
本发明人根据热力学的基本原理以及对宇宙现象的观察认为：在没有外部因素影响的前提下，热不可能百分之百的转换成其它任何形式的能量或物质。传统热力学第二定律中只阐述了在没有外部因素影响的前提下，热不能百分之百的转换成功，这一定律是正确的，但是是片面的。可以用通俗的语言将热定义为能量的最低形式，或者简称为这是宇宙的垃圾。经分析，本发明人还认为：任何生物(动物、植物、微生物、病毒和细菌)的生长过程都是放热的。经分析，本发明人还认为：任何一个过程或任何一个循环(不局限于热力学过程，例如化学反应过程、生物化学反应过程、光化学反应过程、生物生长过程、植物生长过程都包括在内)其最大做功能力守恒，本发明人认为没有光合作用的植物生长过程是不能提高其做功能力的，也就是说，豆芽的做功能力是不可能高于豆子的做功能力加上其吸收的养分的做功能力之和；之所以一棵树木的做功能力要大于树苗的做功能力，是因为阳光以光合作用的形式参与了由树苗到树木的生长过程。
本发明人认为：热机工作的基本逻辑是收敛-受热-发散。所谓收敛是工质的密度的增加过程，例如冷凝、压缩均属收敛过程，在同样的压力下，温度低的工质收敛程度大；所谓受热就是工质的吸热过程；所谓发散是指工质的密度降低的过程，例如膨胀或喷射。任何一个发散过程都会形成做功能力的降低，例如，气态的空气的做功能力要远远低于液态空气的做功能力；甲醇加水加中等温度的热生成一氧化碳和氢气，虽然所生成的一氧化碳和氢气的燃烧热大于甲醇的燃烧热20％左右，但其做功能力大于甲醇的做功能力的比例则微乎其微，其原因在于这一过程虽然吸了20％左右的热，但是生成物一氧化碳和氢气的发散程度远远大于甲醇。因此，利用温度不高的热参加化学反应是没有办法有效提高生成物的做功能力的。
距离增加是熵增加的过程，冷热源之间的距离也影响效率，距离小效率高，距离大效率低。
本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
本发明的有益效果如下:
本发明所公开的所述叶轮变界组合发动机，在所述叶轮压气机和所述燃烧室之间和/或在所述燃烧室和所述透平之间设置相应的变界流体机构，由于变界流体机构的压比高(膨胀比也高)，因此可以大幅度改善发动机的性能。
附图说明
图1：本发明实施例1的结构示意图；
图2：本发明实施例2的结构示意图；
图3：本发明实施例3的结构示意图；
图4：本发明实施例4的结构示意图；
图5：本发明实施例7的结构示意图。
图中：1叶轮压气机，11单级叶轮压气机，2透平，21单级透平，3变界流体机构压气机，31单级变界流体机构压气机，4燃烧室，5变界流体机构膨胀机，51单级变界流体机构膨胀机，6变界流体机构轴，7叶轮轴。
具体实施方式
实施例1
一种叶轮变界组合发动机，如图1所示，包括叶轮压气机1和透平2，所述叶轮压气机1与变界流体机构压气机3连通，所述变界流体机构压气机3与燃烧室4连通，所述燃烧室4与所述透平2连通；所述叶轮压气机1、所述变界流体机构压气机3和所述透平2联动设置。
实施例2
一种叶轮变界组合发动机，如图2所示，与实施例1的区别在于：所述叶轮变界组合发动机还包括变界流体机构膨胀机5，所述变界流体机构膨胀机5设置在所述燃烧室4与所述透平2之间。
实施例3
一种叶轮变界组合发动机，如图3所示，在实施例2的基础上，使所述变界流体机构压气机3和所述变界流体机构膨胀机5设置在同一变界流体机构轴6上，使所述叶轮压气机1和所述透平2设置在同一叶轮轴7上，所述变界流体机构轴6和所述叶轮轴7经齿轮联动设置。
作为可变换的实施方式，所述变界流体机构轴6和所述叶轮轴7经链条联动设置。
实施例4
一种叶轮变界组合发动机，如图4所示，在实施例2的基础上，所述叶轮变界组合发动机还包括变界流体机构膨胀机5，所述变界流体机构膨胀机5设置在所述燃烧室4与所述透平2之间。所述变界流体机构压气机3设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构压气机31，所述变界流体机构膨胀机5设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构膨胀机51；在同一变界流体机构轴6上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构压气机31，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构膨胀机51；所述叶轮压气机1和所述透平2设置在同一叶轮轴7上，所述变界流体机构轴6和所述叶轮轴7经齿轮或链条联动设置。
实施例5
一种叶轮变界组合发动机，在实施例2的基础上，所述叶轮变界组合发动机还包括变界流体机构膨胀机5，所述变界流体机构膨胀机5设置在所述燃烧室4与所述透平2之间。所述变界流体机构压气机3设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构压气机31，所述变界流体机构膨胀机5设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构膨胀机51；在同一变界流体机构轴6上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构压气机31，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界流体机构膨胀机51；所述叶轮压气机1和所述透平2设置在同一叶轮轴7上，所述变界流体机构轴6和所述叶轮轴7经齿轮或链条联动设置。
实施例6
一种叶轮变界组合发动机，在实施例2的基础上，所述叶轮变界组合发动机还包括变界流体机构膨胀机5，所述变界流体机构膨胀机5设置在所述燃烧室4与所述透平2之间。所述变界流体机构压气机3设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构压气机31，所述变界流体机构膨胀机5设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界流体机构膨胀机51；在同一变界流体机构轴6上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构压气机31，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界流体机构膨胀机51；所述叶轮压气机1和所述透平2设置在同一叶轮轴7上，所述变界流体机构轴6和所述叶轮轴7经齿轮或链条联动设置。
作为可变换的实施方式，实施例3至实施例6均可选择性地使所述叶轮压气机1包括两个以上排量不同且依次连通的单级叶轮压气机11，所述透平2包括两个以上排量不同且依次连通的单级透平21；在同一所述叶轮轴7上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级叶轮压气机11，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级透平21；或依排量由大到小依次设置所述单级叶轮压气机11，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级透平21；再或依排量由大到小依次设置所述单级叶轮压气机11，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级透平21。
作为可变换的实施方式，上述实施例及可变换的实施方式均可选择性地使所述变界流体机构压气机3的压比设为1.2以上。所述变界流体机构压气机的压比还可选择地设为1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上或设为2.5以上。
作为可变换的实施方式，上述实施例及可变换的实施方式均可选择性地使所述变界流体机构压气机3设为两级以上。
作为可变换的实施方式，实施例2至实施例6及其可变换的实施方式均可使所述变界流体机构膨胀机5的膨胀比设为1.2以上。所述变界流体机构膨胀机的膨胀比还可选择地设为1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上或设为2.5以上。
作为可变换的实施方式，实施例2至实施例6及其可变换的实施方式均可使所述变界流体机构膨胀机5设为两级以上。
实施例7
一种叶轮变界组合发动机，如图5所示，包括叶轮压气机1和透平2，所述叶轮压气机1与燃烧室4连通，所述燃烧室4与变界流体机构膨胀机5连通，所述变界流体机构膨胀机5与所述透平2连通；所述叶轮压气机1、所述变界流体机构膨胀机5和所述透平2联动设置。
实施例8
一种叶轮变界组合发动机，在实施例7的基础上，进一步使所述变界流体机构膨胀机5的膨胀比设为1.2以上。所述变界流体机构膨胀机的膨胀比还可选择地设为1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上或设为2.5以上。
实施例9
一种叶轮变界组合发动机，在实施例7的基础上，进一步使所述变界流体机构膨胀机5设为两级以上。
实施例10
一种叶轮变界组合发动机，在实施例7的基础上，进一步使所述变界流体机构膨胀机5的膨胀比设为1.2以上，且所述变界流体机构膨胀机5设为两级以上。
作为可变换的实施方式，实施例1至实施例10及可变换的实施方式均可选择性地使所述叶轮压气机1设为两级以上。
作为可变换的实施方式，实施例1至实施例10及可变换的实施方式均可选择性地使所述透平2设为两级以上。
作为可变换的实施方式，实施例1至实施例10及可变换的实施方式均可选择性地使所述燃烧室4的承压能力大于5MPa。所述燃烧室的承压能力还可选择性地设为大于5.1MPa、5.2MPa、5.3MPa、5.4MPa、5.5MPa、5.6MPa、5.7MPa、5.8MPa、5.9MPa、6.0MPa、6.1MPa、6.2MPa、6.3MPa、6.4MPa、6.5MPa、6.6MPa、6.7MPa、6.8MPa、6.9MPa或大于7.0MPa。
显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种叶轮变界组合发动机，包括叶轮压气机(1)和透平(2)，其特征在于：所述叶轮压气机(1)与变界机构压气机(3)连通，所述变界机构压气机(3)与燃烧室(4)连通，所述燃烧室(4)与所述透平(2)连通；所述叶轮压气机(1)、所述变界机构压气机(3)和所述透平(2)联动设置；所述叶轮变界组合发动机还包括变界机构膨胀机(5)，所述变界机构膨胀机(5)设置在所述燃烧室(4)与所述透平(2)之间；所述变界机构压气机(3)和所述变界机构膨胀机(5)设置在同一变界机构轴(6)上，所述叶轮压气机(1)和所述透平(2)设置在同一叶轮轴(7)上，所述变界机构轴(6)和所述叶轮轴(7)经齿轮或链条联动设置。
2.一种叶轮变界组合发动机，包括叶轮压气机(1)和透平(2)，其特征在于：所述叶轮压气机(1)与变界机构压气机(3)连通，所述变界机构压气机(3)与燃烧室(4)连通，所述燃烧室(4)与所述透平(2)连通；所述叶轮压气机(1)、所述变界机构压气机(3)和所述透平(2)联动设置；所述叶轮变界组合发动机还包括变界机构膨胀机(5)，所述变界机构膨胀机(5)设置在所述燃烧室(4)与所述透平(2)之间；所述变界机构压气机(3)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界机构压气机(31)，所述变界机构膨胀机(5)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界机构膨胀机(51)；在同一变界机构轴(6)上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界机构压气机(31)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界机构膨胀机(51)；所述叶轮压气机(1)和所述透平(2)设置在同一叶轮轴(7)上，所述变界机构轴(6)和所述叶轮轴(7)经齿轮或链条联动设置。
3.一种叶轮变界组合发动机，包括叶轮压气机(1)和透平(2)，其特征在于：所述叶轮压气机(1)与变界机构压气机(3)连通，所述变界机构压气机(3)与燃烧室(4)连通，所述燃烧室(4)与所述透平(2)连通；所述叶轮压气机(1)、所述变界机构压气机(3)和所述透平(2)联动设置；所述叶轮变界组合发动机还包括变界机构膨胀机(5)，所述变界机构膨胀机(5)设置在所述燃烧室(4)与所述透平(2)之间；所述变界机构压气机(3)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界机构压气机(31)，所述变界机构膨胀机(5)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界机构膨胀机(51)；在同一变界机构轴(6)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界机构压气机(31)，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级变界机构膨胀机(51)；所述叶轮压气机(1)和所述透平(2)设置在同一叶轮轴(7)上，所述变界机构轴(6)和所述叶轮轴(7)经齿轮或链条联动设置。
4.一种叶轮变界组合发动机，包括叶轮压气机(1)和透平(2)，其特征在于：所述叶轮压气机(1)与变界机构压气机(3)连通，所述变界机构压气机(3)与燃烧室(4)连通，所述燃烧室(4)与所述透平(2)连通；所述叶轮压气机(1)、所述变界机构压气机(3)和所述透平(2)联动设置；所述叶轮变界组合发动机还包括变界机构膨胀机(5)，所述变界机构膨胀机(5)设置在所述燃烧室(4)与所述透平(2)之间；所述变界机构压气机(3)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界机构压气机(31)，所述变界机构膨胀机(5)设为包括两个以上排量不同且串联连通的单级变界机构膨胀机(51)；在同一变界机构轴(6)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界机构压气机(31)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级变界机构膨胀机(51)；所述叶轮压气机(1)和所述透平(2)设置在同一叶轮轴(7)上，所述变界机构轴(6)和所述叶轮轴(7)经齿轮或链条联动设置。
5.如权利要求1至4任一权利要求所述的叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述叶轮压气机(1)包括两个以上排量不同且依次连通的单级叶轮压气机(11)，所述透平(2)包括两个以上排量不同且依次连通的单级透平(21)；在同一所述叶轮轴(7)上，按轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级叶轮压气机(11)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级透平(21)。
6.如权利要求1至4任一权利要求所述的叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述叶轮压气机(1)包括两个以上排量不同且依次连通的单级叶轮压气机(11)，所述透平(2)包括两个以上排量不同且依次连通的单级透平(21)；在同一所述叶轮轴(7)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级叶轮压气机(11)，再按同一轴线方向，依排量由小到大依次设置所述单级透平(21)。
7.如权利要求1至4任一权利要求所述的叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述叶轮压气机(1)包括两个以上排量不同且依次连通的单级叶轮压气机(11)，所述透平(2)包括两个以上排量不同且依次连通的单级透平(21)；在同一所述叶轮轴(7)上，按轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级叶轮压气机(11)，再按同一轴线方向，依排量由大到小依次设置所述单级透平(21)。
8.如权利要求1至4中任一项所述叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述变界机构压气机(3)的压比设为1.2以上。
9.如权利要求1至4中任一项所述叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述变界机构压气机(3)设为两级以上。
10.如权利要求8所述叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述变界机构压气机(3)设为两级以上。
11.如权利要求1至4中任一项所述叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述变界机构膨胀机(5)的膨胀比设为1.2以上。
12.如权利要求1至4中任一项所述叶轮变界组合发动机，其特征在于：所述变界机构膨胀机(5)设为两级以上。
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